中鐵十二局集團(tuán)雅康高速公路C2標(biāo)便橋設(shè)計(jì)及計(jì)算書(shū)PAGE4工字鋼便橋設(shè)計(jì)及荷載驗(yàn)算書(shū)一、工程概況為保證通往炸藥庫(kù)及主洞洞口施工便道暢通，并保證五里溝河排水的需要，決定在五里溝河上修建2座跨河便橋。從結(jié)構(gòu)可靠性、經(jīng)濟(jì)性及施工工期要求等多方面因素綜合考慮，炸藥庫(kù)方向8m跨徑，寬4m便橋采用30片I32b工字鋼滿鋪?zhàn)鳛橹髁?；洞口方?0m跨徑，寬5m便橋采用22片I32b工字鋼，間距10cm鋪設(shè)作為主梁；每片工字鋼分別由Ф22鋼筋橫向連接為一整體，保證工字鋼整體受力，工字鋼上鋪5mm厚防滑鋼板，便于安全行車(chē)。二、炸藥庫(kù)方向便橋受力分析及計(jì)算荷載分析根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，便橋承受荷載主要由橋梁自重荷載q，及車(chē)輛荷載P兩部分組成，其中車(chē)輛荷載為主要荷載。如圖1所示：圖1為簡(jiǎn)便計(jì)算方法，橋梁自重荷載按均布荷載考慮，車(chē)輛荷載按集中荷載考慮。以單片工字鋼受力情況分析確定q、P值。1、q值確定由資料查得I32b工字鋼延米重57.7kg，重力常數(shù)g取10N/kg。q=57.7*10/1000=0.6KN/m，加上護(hù)欄和連接鋼筋，單片工字鋼承受的力按1.0KN/m,即 q=1.0KN/m。根據(jù)以上驗(yàn)算，可見(jiàn)本便橋完全滿足通行50噸車(chē)輛，但根據(jù)進(jìn)出工地車(chē)輛統(tǒng)計(jì)，一般車(chē)重不超過(guò)50噸，因此次設(shè)計(jì)可以完全滿足使用要求。三、洞口方向便橋受力分析及計(jì)算荷載分析根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，便橋承受荷載主要由橋梁自重荷載q，及車(chē)輛荷載P兩部分組成，其中車(chē)輛荷載為主要荷載。如圖1所示：圖1為簡(jiǎn)便計(jì)算方法，橋梁自重荷載按均布荷載考慮，車(chē)輛荷載按集中荷載考慮。以單片工字鋼受力情況分析確定q、P值。1、q值確定由資料查得I32b工字鋼延米重57.7kg，重力常數(shù)g取10N/kg。q=57.7*10/1000=0.6KN/m，加上護(hù)欄、連接鋼筋和鋼板，單片工字鋼承受的力按1.2KN/m,即 q=1.2KN/m。2、P值確定根據(jù)施工需要，并通過(guò)調(diào)查，便橋最大要求能通過(guò)重50噸的大型車(chē)輛，即單側(cè)車(chē)輪壓力為500KN。單側(cè)車(chē)輪壓力由3片梁同時(shí)承受，其分布如圖3：?jiǎn)蝹?cè)車(chē)輪壓力非平均分配于3片梁上，因此必須求出車(chē)輪中心點(diǎn)處最大壓力，且車(chē)輪單個(gè)寬25cm，32b工字鋼翼板寬13.2cm，工字鋼凈距10cm，因此單側(cè)車(chē)輪至少同時(shí)直接作用于兩片工字鋼上。而f按圖3所示轉(zhuǎn)換為直線分布，如圖4：圖4由圖4可得到=F/2，單片工字鋼受集中荷載為/2=125KN。由于便橋設(shè)計(jì)通過(guò)車(chē)速為5km/小時(shí)，故車(chē)輛對(duì)橋面的沖擊荷載較小，故取沖擊荷載系數(shù)為0.2，計(jì)算得到P=125*（1+0.2）=150KN。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算由圖1所示單片工字鋼受力圖示，已知q=1.2KN/m，P=150KN，工字鋼計(jì)算跨徑=10m，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，工字鋼容許彎曲應(yīng)力=210MPa，容許剪應(yīng)力=120MPa。1、計(jì)算最大彎矩及剪力最大彎距（圖1所示情況下）：最大剪力（當(dāng)P接近支座處時(shí)）2、驗(yàn)算強(qiáng)度正應(yīng)力驗(yàn)算：（為32b工字鋼凈截面彈性抵抗矩，查表得到為726cm3）剪力驗(yàn)算：由于工字鋼在受剪力時(shí)，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力較均勻，因此剪力可近似按計(jì)算。為慣性矩與半截面的靜力矩的比值，d為腹板厚度，可直接查規(guī)范得,即I/S=27.1cm，d=11.5mm。計(jì)算得到：3、整體撓度驗(yàn)算工字鋼梁容許撓度,而梁體變形為整體變形，由22片工字鋼為一整體進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得到：其中已求得：q=1.2KN/mF=150KN經(jīng)查規(guī)范得：E=2.06×105MpaI=11600cm4即滿足。4、驗(yàn)算結(jié)果分析根據(jù)以上驗(yàn)算，可見(jiàn)本便橋完全滿足通行50噸車(chē)輛，但根